專利名稱：振蕩電路以及頻率校正型振蕩電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及振蕩電路以及頻率校正型振蕩電路，更具體地講，涉及用于改善因?qū)τ跍囟茸兓哂袦?hysteresis)特性的溫度特性造成的精度誤差的電路結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
關(guān)于使用了石英振子的壓電振蕩器的頻率，如果是AT振子，則具有三次曲線的溫度特性，而針對于此，例如具有在移動(dòng)終端用GPS系統(tǒng)等系統(tǒng)側(cè)進(jìn)行校正后使用該頻率的方法。例如，在專利文獻(xiàn)1中，公開了具有如下功能的壓電振蕩器，即在構(gòu)成壓電振蕩器的 IC內(nèi)所配備的存儲(chǔ)器中，存儲(chǔ)與壓電振蕩器的頻率溫度特性相關(guān)的信息，并且輸出溫度信息。此外，在專利文獻(xiàn)2中，公開了在系統(tǒng)側(cè)根據(jù)溫度信息來校正頻率的內(nèi)容。這種帶溫度傳感器輸出的石英振蕩器(TSM) =Temperature Sensing Xtal Oscillator)具有在某環(huán)境溫度下輸出溫度檢測數(shù)據(jù)和振蕩頻率的功能，還兼有在內(nèi)部存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)任意溫度下的溫度檢測數(shù)據(jù)(例如溫度傳感器電壓、溫度系數(shù))以及振蕩頻率的功能。存儲(chǔ)在該內(nèi)部存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)是與制造檢查工序時(shí)使溫度變化而在多個(gè)溫度點(diǎn)測定的頻率和溫度特性相關(guān)的數(shù)據(jù)。此外，在使用利用了厚度剪切振動(dòng)的AT切石英振子的情況下，振蕩器的頻率相對于溫度呈現(xiàn)為正的三次曲線。上述系統(tǒng)側(cè)(例如移動(dòng)終端用GPS系統(tǒng))根據(jù)該信息，使用存儲(chǔ)器內(nèi)的信息導(dǎo)出溫度(溫度傳感器電壓)與振蕩頻率之間的關(guān)系，在通常工作時(shí)，檢測溫度輸出信息和振蕩器的輸出頻率，預(yù)測該溫度下的相對于基準(zhǔn)頻率(例如25°C時(shí)的頻率)的頻率偏差，確定頻率的校正量。由此，實(shí)施頻率校正或軟校正，使得無論在哪個(gè)溫度下頻率都是恒定的。專利文獻(xiàn)1日本特開2003-3M318號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2美國專利申請公開第2006/00717 號(hào)說明書這里，如專利文獻(xiàn)1所公開的那樣，在將由振蕩電路、溫度傳感器、存儲(chǔ)器等構(gòu)成的IC與石英振子連接而形成的壓電振蕩器中，作為前提，原本壓電振蕩器的頻率相對于溫度(溫度傳感器電壓)是1對1的。作為一例，圖6是溫度傳感器電壓的溫度特性，具有溫度傳感器電壓相對于溫度變化大致呈直線變化的特性。該溫度是具有溫度傳感器的半導(dǎo)體的溫度，嚴(yán)格地講，該溫度與石英振子的溫度之間存在差異，該差異還受到振蕩器結(jié)構(gòu)的影響。此外，圖7示出了理想的壓電振蕩器的頻率特性，但實(shí)際上，有時(shí)會(huì)表現(xiàn)出升溫時(shí)的特性與降溫時(shí)的特性略有不同的特性(將該特性稱作滯后特性)。S卩，如圖8所示，石英振子的溫度特性具有升溫時(shí)的特性53與降溫時(shí)的特性M彼此特性不同的滯后特性，此時(shí)，有兩個(gè)頻率與溫度對應(yīng)，這就表現(xiàn)為精度誤差。換言之，這可以說是處于溫度傳感器電壓與壓電振蕩器的頻率不具有完全1對1關(guān)系的狀態(tài)。由此，在移動(dòng)終端用GPS系統(tǒng)等對精度有要求的系統(tǒng)中，要求改善該滯后特性，但是，這需要對石英振子的結(jié)構(gòu)和石英振子在封裝上的安裝方法等進(jìn)行研究，并且還要求其穩(wěn)定的生產(chǎn)性，因此是不能簡單地應(yīng)對的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于上述課題而完成的，S卩，不輸出溫度傳感器電壓，而是經(jīng)由產(chǎn)生與振蕩頻率對應(yīng)的電壓的F/ν轉(zhuǎn)換器輸出跟隨于頻率偏差的電壓。該電壓與振蕩頻率的變化成1對1的關(guān)系，由此，無需取得溫度傳感器電壓，即可得到振蕩頻率的變化而將其作為電壓信息。本發(fā)明的目的在于，提供一種通過向系統(tǒng)側(cè)輸入該輸出電壓來實(shí)現(xiàn)振蕩頻率偏差的高精度校正的振蕩器。本發(fā)明正是為了解決上述課題中的至少一部分而完成的，可作為以下方式或應(yīng)用例來實(shí)現(xiàn)。[應(yīng)用例1]一種振蕩電路，其特征在于，具有振蕩單元，其包含振動(dòng)元件，輸出振蕩信號(hào)；F/V轉(zhuǎn)換單元，其將所述振蕩信號(hào)轉(zhuǎn)換為與所述振蕩信號(hào)的頻率對應(yīng)的電壓；以及存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)用于對所述振蕩信號(hào)的頻率進(jìn)行校正的頻率校正信息等。在利用現(xiàn)有的溫度傳感器校正頻率的情況下，處于溫度傳感器電壓與壓電振蕩器的頻率未成為1對1關(guān)系的狀態(tài)。因此，需要進(jìn)行用于將溫度傳感器電壓與頻率對應(yīng)起來的運(yùn)算。此外，在振動(dòng)元件的溫度特性中，具有升溫時(shí)與降溫時(shí)溫度特性彼此不同的所謂的滯后特性，頻率也因其而變化，因此，在升溫時(shí)和降溫時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生誤差。因此，在本發(fā)明中， 取代了溫度傳感器，而是具有將頻率轉(zhuǎn)換為與其對應(yīng)的電壓的F/ν轉(zhuǎn)換器4，并且將其輸出電壓作為頻率偏差電壓。由此，能夠使頻率偏差電壓與壓電振蕩器的頻率成為1對1的對應(yīng)關(guān)系。[應(yīng)用例2]其特征在于，具有對所述振蕩信號(hào)的頻率進(jìn)行分頻的分頻單元，且構(gòu)成為將由該分頻單元分頻后的信號(hào)輸出到所述F/V轉(zhuǎn)換單元。在振蕩信號(hào)的頻率高的情況下，需要選擇能夠跟上其頻率的F/V轉(zhuǎn)換單元。但是， 使用頻率高的F/V轉(zhuǎn)換單元必然導(dǎo)致部件成本變高，并且當(dāng)頻率變高時(shí)，功耗也增大。因此，在本發(fā)明中，具有對振蕩信號(hào)的頻率進(jìn)行分頻的分頻單元，且通過F/V轉(zhuǎn)換單元對由分頻單元分頻后的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。由此，即使在振蕩頻率高的情況下，也能夠使用低成本的F/ V轉(zhuǎn)換單元，并且能夠減小振蕩電路的功耗。[應(yīng)用例3]其特征在于，具有分頻比設(shè)定單元，該分頻比設(shè)定單元將所述分頻單元的分頻比設(shè)定為預(yù)定值。F/V轉(zhuǎn)換單元被規(guī)定了所能進(jìn)行轉(zhuǎn)換的上限頻率。由此，需要根據(jù)振蕩頻率確定將分頻單元的分頻比設(shè)定為多少。因此，在本發(fā)明中，具有將分頻單元的分頻比設(shè)定為預(yù)定值的分頻比設(shè)定單元。由此，能夠根據(jù)振蕩頻率任意地設(shè)定最佳的分頻比。[應(yīng)用例4]其特征在于，具有切換單元，該切換單元向所述F/V轉(zhuǎn)換單元的輸入端提供所述振蕩信號(hào)或由所述分頻單元分頻后的信號(hào)中的任意一方。對于能夠?qū)⒄袷庮l率的頻率范圍設(shè)定得大的振蕩電路，根據(jù)振蕩頻率不同，存在對頻率進(jìn)行分頻和不進(jìn)行分頻這兩種情況。此時(shí)，在電路上需要這樣的結(jié)構(gòu)，即具有分頻單元，并且對是否使用分頻單元進(jìn)行切換。因此，在本發(fā)明中，具有向F/V轉(zhuǎn)換單元的輸入端提供振蕩信號(hào)或由分頻單元分頻后的信號(hào)中的任意一方的切換單元。由此，能夠提供操作簡單且支持大范圍的振蕩頻率的振蕩電路。[應(yīng)用例5]—種頻率校正型振蕩電路，其特征在于，具有振蕩單元，其包含振動(dòng)元件，輸出振蕩信號(hào)；F/V轉(zhuǎn)換單元，其將所述振蕩信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換為與其對應(yīng)的電壓；存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)用于對所述振蕩信號(hào)的頻率進(jìn)行校正的頻率校正信息；以及頻率校正電路， 其根據(jù)所述F/V轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓和所述頻率校正信息，校正所述振蕩信號(hào)的頻率。在利用現(xiàn)有的溫度傳感器校正頻率的情況下，處于溫度傳感器電壓與壓電振蕩器的頻率未成為1對1關(guān)系的狀態(tài)。因此，需要進(jìn)行用于將溫度傳感器電壓與頻率對應(yīng)起來的運(yùn)算。此外，在振動(dòng)元件的溫度特性中，具有升溫時(shí)與降溫時(shí)溫度特性彼此不同的所謂的滯后特性，頻率也因其而變化，因此，在升溫時(shí)和降溫時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生誤差。因此，在發(fā)明中， 取代了溫度傳感器，而是具有產(chǎn)生與頻率對應(yīng)的電壓的F/ν轉(zhuǎn)換單元，并且將其輸出電壓作為頻率偏差電壓而輸出，根據(jù)該電壓和頻率校正信息校正振蕩信號(hào)的頻率。由此，能夠使頻率偏差電壓與壓電振蕩器的頻率成為1對1的對應(yīng)而對振蕩信號(hào)的頻率進(jìn)行校正。[應(yīng)用例6]其特征在于，具有對所述振蕩信號(hào)的頻率進(jìn)行分頻的分頻單元，且構(gòu)成為將由該分頻單元分頻后的信號(hào)輸出到所述F/V轉(zhuǎn)換單元。能夠起到與應(yīng)用例2相同的作用效果。[應(yīng)用例7]其特征在于，具有分頻比設(shè)定單元，該分頻比設(shè)定單元將所述分頻單元的分頻比設(shè)定為預(yù)定值。能夠起到與應(yīng)用例3相同的作用效果。[應(yīng)用例8]其特征在于，具有切換單元，該切換單元向所述F/V轉(zhuǎn)換單元的輸入端提供所述振蕩信號(hào)或由所述分頻單元分頻后的信號(hào)中的任意一方。能夠起到與應(yīng)用例4相同的作用效果。[應(yīng)用例9]其特征在于，所述頻率校正信息是用于對所述振蕩信號(hào)的頻率溫度特性進(jìn)行補(bǔ)償?shù)臏囟妊a(bǔ)償信息。在存儲(chǔ)單元中，存儲(chǔ)有表示位于以下區(qū)域中的頻率溫度特性的頻率溫度信息，所述區(qū)域是由受到滯后特性的影響而表現(xiàn)出的振蕩信號(hào)的兩種頻率溫度特性所圍成的區(qū)域。 因此，根據(jù)由頻率校正型振蕩電路接收到的F/V轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓從存儲(chǔ)單元唯一地讀出頻率，并根據(jù)其數(shù)據(jù)進(jìn)行頻率校正。由此，能夠與F/V轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓(溫度傳感器輸出)對應(yīng)地直接確定所要校正的振蕩頻率，因此能夠容易地進(jìn)行高精度的補(bǔ)償。


圖1是示出本發(fā)明第1實(shí)施方式的振蕩電路的結(jié)構(gòu)的圖。圖2(a)是示出振蕩頻率與溫度的關(guān)系的圖，(b)是示出頻率偏差電壓與溫度的關(guān)系的圖，(c)是示出頻率與頻率偏差電壓的關(guān)系的圖。圖3是示出本發(fā)明第2實(shí)施方式的振蕩電路的結(jié)構(gòu)的圖。圖4是示出本發(fā)明第3實(shí)施方式的振蕩電路的結(jié)構(gòu)的圖。圖5是示出本發(fā)明的頻率校正型振蕩電路的一例的圖。圖6是示出現(xiàn)有的壓電振蕩器的傳感器電壓與溫度的關(guān)系的圖。圖7是示出理想的壓電振蕩器的頻率與溫度的關(guān)系的圖。圖8是示出現(xiàn)有的具有滯后特性的壓電振蕩器的頻與溫度的關(guān)系的圖。圖9是示出現(xiàn)有的壓電振蕩器的結(jié)構(gòu)的圖。圖10(a)是示出現(xiàn)有的壓電振蕩器的頻率與溫度的關(guān)系的圖，(b)是示出溫度傳感器輸與溫度的關(guān)系的圖，(c)是示出具有滯后特性的現(xiàn)有的壓電振蕩器的頻率與溫度的關(guān)系的圖，(d)是示出溫度傳感器輸出與溫度的關(guān)系的圖。標(biāo)號(hào)說明1:石英振子(振動(dòng)元件)；2:振蕩器；3:串行接口 ；4 :F/V轉(zhuǎn)換器；5:緩沖器；6: 存儲(chǔ)器；7 :Vdd端子；8 振蕩輸出端子；9 端子；10 端子；11 存儲(chǔ)器輸出端子；12 頻率偏差電壓輸出端子；13 頻率溫度信息；14 :GND端子；15 :IC封裝；30 32 振蕩電路；100 頻率校正型振蕩電路。
具體實(shí)施例方式下面，使用圖示的實(shí)施方式來詳細(xì)說明本發(fā)明。不過，在沒有特定說明的情況下， 該實(shí)施方式所記載的結(jié)構(gòu)要素、種類、組合、形狀及其相對配置等均只是單純的說明例，其主旨不是要將本發(fā)明的范圍僅限定于此。圖1是示出本發(fā)明第1實(shí)施方式的振蕩電路的結(jié)構(gòu)的圖。該振蕩電路30是將以下部件一體化在IC封裝15內(nèi)而形成的，即振蕩器(振蕩單元)2，其包含石英振子(振動(dòng)元件)1，輸出振蕩信號(hào)加；F/V轉(zhuǎn)換器(F/V轉(zhuǎn)換單元)4，其將振蕩信號(hào)加轉(zhuǎn)換成與該振蕩信號(hào)加的頻率對應(yīng)的電壓；以及存儲(chǔ)器(存儲(chǔ)單元)6，其存儲(chǔ)用于對振蕩信號(hào)加的頻率進(jìn)行校正的頻率校正信息。并且，IC封裝15具有振蕩輸出端子8、頻率偏差電壓輸出端子 (F/V轉(zhuǎn)換器輸出端子)12、存儲(chǔ)器輸出端子9、11以及石英振子端子。即，在圖9所示的現(xiàn)有的振蕩器40中，設(shè)置了用于得到溫度信息的溫度傳感器43， 但在本實(shí)施方式中，取代溫度傳感器43，而利用了這樣的方式對振蕩信號(hào)加進(jìn)行F/V轉(zhuǎn)換而直接對頻率偏差進(jìn)行電壓換算，然后進(jìn)行輸出。關(guān)于振蕩器2的頻率溫度特性，由于石英振子所具有的溫度特性表現(xiàn)為振蕩頻率，因此，頻率是相對于溫度而變化的。以往，是根據(jù)溫度信息來預(yù)測該振蕩頻率的溫度變化，且是根據(jù)另外設(shè)置的溫度傳感器的電壓來得到該溫度信息。因此，需要溫度、電壓、頻率這三個(gè)不同的參數(shù)。在圖9所示的現(xiàn)有的振蕩器40中，振蕩器42與溫度傳感器43由不同的電路構(gòu)成， 因此，由于因結(jié)構(gòu)引起的熱傳導(dǎo)以及石英振子41的滯后的問題，使得振蕩頻率與溫度傳感器43的特性不再成為完全1對1的關(guān)系。但是，在本實(shí)施方式中，不需要溫度傳感器43，能夠去除溫度這一參數(shù)。相對于以往需要3個(gè)參數(shù)，在本方式中僅需電壓和頻率這兩個(gè)參數(shù)。如圖1所示，通過對石英振子1 的頻率進(jìn)行F/V轉(zhuǎn)換，由此，能夠以電壓形式得到頻率偏差。經(jīng)F/V轉(zhuǎn)換后的頻率偏差電壓與諧振頻率存在相關(guān)關(guān)系。如圖2所示，與振蕩器30的溫度特性(圖2(a))同樣，頻率偏差電壓相對于溫度具有三次的溫度特性(圖2(b))。但是，頻率偏差電壓與振蕩頻率Af/f 為1對1的關(guān)系，因此，能夠與頻率偏差電壓對應(yīng)地直接確定所要校正的振蕩頻率，能夠容易地進(jìn)行高精度的補(bǔ)償。接著，當(dāng)試著比較溫度傳感器電壓與振蕩頻率之間的關(guān)系時(shí)，以往如圖10所示， 升溫時(shí)如圖10 (a)那樣示出了三次的溫度特性53，與各點(diǎn)A、B、C對應(yīng)的傳感器電壓Vf為圖10(b)中的a、b、c，降溫時(shí)如圖10(c)那樣示出了三次的溫度特性54，與各點(diǎn)A'、B'、 C'對應(yīng)的傳感器電壓Vf為圖10(d)中的a'、b'、c'。在以往的情況下，可知有這樣的關(guān)系諧振頻率在不同的溫度點(diǎn)A、B、C處是相同的，與此相對，溫度傳感器電壓則均不相同。為了聯(lián)系上該關(guān)系，需要使用兩者中均用到的溫度這一參數(shù)(條件)，計(jì)算與溫度的關(guān)
6系式，從而聯(lián)系上彼此的關(guān)系。即，是這樣的關(guān)系測定Vf —計(jì)算(預(yù)測)溫度一預(yù)測振蕩頻率一在系統(tǒng)中進(jìn)行校正。與此相對，圖2中，無需將溫度設(shè)為參數(shù)，即可如圖2(c)所示，得到振蕩頻率Af/ f相對于頻率偏差電壓Vf為1對1的線性關(guān)系，因此能夠消除溫度的概念。即，成為這樣的關(guān)系測定頻率偏差電壓Vf —預(yù)測振蕩頻率一在系統(tǒng)中進(jìn)行校正。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)校正精度的提高和校正系統(tǒng)的簡化。這還能起到減小存儲(chǔ)器所要存儲(chǔ)的信息量的效果，能夠使存儲(chǔ)器小型化，由此還能夠?qū)崿F(xiàn)IC芯片的小型化。如上所述，在利用現(xiàn)有的溫度傳感器來校正頻率的情況下，處于溫度傳感器電壓 Vf與壓電振蕩器的頻率Af/f未成為理想的1對1關(guān)系的狀態(tài)。因此，需要進(jìn)行用于將溫度傳感器電壓Vf與頻率Af/f對應(yīng)起來的運(yùn)算。此外，在石英振子1的溫度特性中，具有升溫時(shí)與降溫時(shí)溫度特性彼此不同的所謂的滯后特性，溫度特性也因其而變化，因此在升溫時(shí)與降溫時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生誤差。因此，在本發(fā)明中，取代了溫度傳感器43，而是具有產(chǎn)生與頻率對應(yīng)的電壓的F/V轉(zhuǎn)換器4，并將其輸出電壓作為頻率偏差電壓Vf。由此，能夠使頻率偏差電壓Vf與壓電振蕩器的頻率Af/f成為1對1的對應(yīng)關(guān)系。圖3是示出本發(fā)明第2實(shí)施方式的振蕩電路的結(jié)構(gòu)的圖。該振蕩電路31除了圖 1的結(jié)構(gòu)以外，還具有對振蕩信號(hào)加的頻率進(jìn)行分頻的分頻器(分頻單元)16，且構(gòu)成為將分頻器16分頻后的信號(hào)輸出到F/V轉(zhuǎn)換器4。此外，具有向F/V轉(zhuǎn)換器4的輸入端提供振蕩信號(hào)加或由分頻器16分頻后的信號(hào)中的任意一方的開關(guān)(切換單元)17。此外，雖然省略了圖示，但是還具有將分頻器16的分頻比設(shè)定為預(yù)定值的分頻比設(shè)定單元。S卩，在振蕩信號(hào)加的頻率高的情況下，需要選擇能夠跟上其頻率的F/V轉(zhuǎn)換器。但是，使用頻率高的F/V轉(zhuǎn)換器必然導(dǎo)致部件成本變高，并且當(dāng)頻率變高時(shí)，功耗也增大。因此，在本實(shí)施方式中，具有對振蕩信號(hào)加的頻率進(jìn)行分頻的分頻器16，且通過F/V轉(zhuǎn)換器4 對由分頻器16分頻后的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。由此，即使在振蕩頻率高的情況下，也能夠使用低成本的F/V轉(zhuǎn)換器4，并且能夠減小振蕩電路的功耗。此外，對于能夠?qū)⒄袷庮l率的可變范圍設(shè)定得大的振蕩電路，根據(jù)振蕩頻率不同， 存在對頻率進(jìn)行分頻和不進(jìn)行分頻這兩種情況。此時(shí)，在電路上需要這樣的結(jié)構(gòu)，即具有分頻器16，并且對是否使用分頻器16進(jìn)行切換。因此，在本實(shí)施方式中，具有向F/V轉(zhuǎn)換器 4的輸入端提供振蕩信號(hào)加或由分頻器16分頻后的信號(hào)中的任意一方的開關(guān)17。由此， 能夠提供操作簡單且支持大范圍的振蕩頻率的振蕩電路。此外，規(guī)定了 F/V轉(zhuǎn)換器4所能進(jìn)行轉(zhuǎn)換的上限頻率。因此，需要根據(jù)振蕩頻率確定將分頻器16的分頻比設(shè)定為多少。因此，在本實(shí)施方式中，具有將分頻器16的分頻比設(shè)定為預(yù)定值的分頻比設(shè)定單元(未圖示)。由此，能夠根據(jù)振蕩頻率任意地設(shè)定最佳的分頻比。圖4是示出本發(fā)明第3實(shí)施方式的振蕩電路的結(jié)構(gòu)的圖。該振蕩電路32具有將圖3的F/V轉(zhuǎn)換器4的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換器18。在圖4的例子中，構(gòu)成為將F/V轉(zhuǎn)換器4的輸出信號(hào)輸出到端子12、將A/D轉(zhuǎn)換器18的輸出信號(hào)輸出到端子19， 但也可以僅輸出到端子19。此外，圖1的實(shí)施方式也同樣可以具有將F/V轉(zhuǎn)換器4的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換器18。由此，不需要在系統(tǒng)側(cè)對頻率偏差電壓Vf進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，能夠減輕系統(tǒng)側(cè)的負(fù)荷。圖5是示出本發(fā)明的頻率校正型振蕩電路的結(jié)構(gòu)的圖。本實(shí)施方式的頻率校正型振蕩電路100具有在頻率溫度特性中具有滯后特性的壓電振子1、使壓電振子1振蕩而輸出振蕩信號(hào)33的振蕩電路2、以及存儲(chǔ)電路6，在存儲(chǔ)電路6中，存儲(chǔ)有表示位于以下區(qū)域中的頻率溫度特性的頻率溫度信息13，所述區(qū)域是由受到滯后特性的影響而表現(xiàn)出的振蕩信號(hào)的兩種頻率溫度特性圍成的區(qū)域。這里，所謂兩種頻率溫度特性，是指壓電振子1溫度上升時(shí)的頻率溫度特性和溫度下降時(shí)的頻率溫度特性，以基準(zhǔn)溫度為中心表現(xiàn)出由兩種特性曲線圍成的區(qū)域。此外，頻率校正型振蕩電路100在工作時(shí)與溫度補(bǔ)償電路20連接。因此，當(dāng)更詳細(xì)地說明本實(shí)施方式的頻率校正型振蕩電路100時(shí)，其具有以下部件壓電振子1，其在頻率溫度特性中具有滯后特性；振蕩電路2，其使壓電振子1振蕩而輸出振蕩信號(hào)33，將振蕩信號(hào)33輸出到溫度補(bǔ)償電路20，該溫度補(bǔ)償電路20能夠使用表示壓電振子1的振蕩頻率的溫度特性的頻率溫度信息34和振蕩產(chǎn)生振蕩信號(hào)33時(shí)壓電振子 1的溫度信息來計(jì)算溫度補(bǔ)償量26 ；以及存儲(chǔ)電路6，其存儲(chǔ)使壓電振子1的周圍溫度上升時(shí)生成的壓電振子1的升溫頻率溫度信息53與使周圍溫度下降時(shí)生成的壓電振子1的降溫頻率溫度信息M的中間值作為頻率溫度信息13，并將該頻率溫度信息13輸出到溫度補(bǔ)償電路20。此外，在該頻率校正型振蕩電路中設(shè)置有將頻率偏差轉(zhuǎn)換為電壓并將其作為檢測電壓36而輸出的F/V轉(zhuǎn)換器4，并且，根據(jù)表示為檢測電壓36的函數(shù)的升溫頻率溫度信息53和降溫頻率溫度信息M計(jì)算出頻率溫度信息34并將其存儲(chǔ)到存儲(chǔ)電路6中，振蕩電路2將振蕩信號(hào)33輸出到使用頻率溫度信息13和檢測電壓36計(jì)算溫度補(bǔ)償量沈的溫度補(bǔ)償電路20，F(xiàn)/V轉(zhuǎn)換器4將檢測電壓36輸出到溫度補(bǔ)償電路20。S卩，在利用現(xiàn)有的溫度傳感器校正頻率的情況下，處于溫度傳感器電壓與壓電振蕩器的頻率未成為1對1關(guān)系的狀態(tài)。因此，需要進(jìn)行用于將溫度傳感器電壓與頻率對應(yīng)起來的運(yùn)算。此外，在振動(dòng)元件的溫度特性中，具有升溫時(shí)與降溫時(shí)溫度特性彼此不同的所謂的滯后特性，溫度傳感器電壓也因其而變化，因此，在升溫時(shí)和降溫時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生誤差。因此，在本實(shí)施方式中，取代了溫度傳感器，而是具有產(chǎn)生與頻率對應(yīng)的電壓的F/V轉(zhuǎn)換器4， 并且檢測其輸出電壓作為溫度傳感器電壓36，根據(jù)該電壓和頻率校正信息34校正振蕩信號(hào)的頻率。由此，能夠使溫度傳感器電壓與壓電振蕩器的頻率成為1對1的對應(yīng)而對振蕩信號(hào)的頻率進(jìn)行校正。
權(quán)利要求
1.一種振蕩電路，其特征在于，該振蕩電路具有 振蕩單元，其包含振動(dòng)元件，輸出振蕩信號(hào)；F/V轉(zhuǎn)換單元，其將所述振蕩信號(hào)轉(zhuǎn)換為與所述振蕩信號(hào)的頻率對應(yīng)的電壓；以及存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)用于對所述振蕩信號(hào)的頻率進(jìn)行校正的頻率校正信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩電路，其特征在于，該振蕩電路具有對所述振蕩信號(hào)的頻率進(jìn)行分頻的分頻單元，且構(gòu)成為將由該分頻單元分頻后的信號(hào)輸入到所述F/V轉(zhuǎn)換單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的振蕩電路，其特征在于，該振蕩電路具有分頻比設(shè)定單元，該分頻比設(shè)定單元將所述分頻單元的分頻比設(shè)定為預(yù)定值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩電路，其特征在于，該振蕩電路具有切換單元，該切換單元向所述F/V轉(zhuǎn)換單元的輸入端提供所述振蕩信號(hào)或由所述分頻單元分頻后的信號(hào)中的任意一方。
5.一種頻率校正型振蕩電路，其特征在于，該頻率校正型振蕩電路具有 振蕩單元，其包含振動(dòng)元件，輸出振蕩信號(hào)；F/V轉(zhuǎn)換單元，其將所述振蕩信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換為與其對應(yīng)的電壓； 存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)用于對所述振蕩信號(hào)的頻率進(jìn)行校正的頻率校正信息；以及頻率校正電路，其根據(jù)所述F/V轉(zhuǎn)換單元的輸出電壓和所述頻率校正信息，校正所述振蕩信號(hào)的頻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的頻率校正型振蕩電路，其特征在于，該頻率校正型振蕩電路具有對所述振蕩信號(hào)的頻率進(jìn)行分頻的分頻單元，且構(gòu)成為將由該分頻單元分頻后的信號(hào)輸入到所述F/V轉(zhuǎn)換單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的頻率校正型振蕩電路，其特征在于，該頻率校正型振蕩電路具有分頻比設(shè)定單元，該分頻比設(shè)定單元將所述分頻單元的分頻比設(shè)定為預(yù)定值。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的頻率校正型振蕩電路，其特征在于，該頻率校正型振蕩電路具有切換單元，該切換單元向所述F/V轉(zhuǎn)換單元的輸入端提供所述振蕩信號(hào)或由所述分頻單元分頻后的信號(hào)中的任意一方。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的頻率校正型振蕩電路，其特征在于，所述頻率校正信息是用于對所述振蕩信號(hào)的頻率溫度特性進(jìn)行補(bǔ)償?shù)臏囟妊a(bǔ)償信息。
全文摘要
本發(fā)明提供振蕩電路以及頻率校正型振蕩電路，它們能夠高精度地校正壓電振蕩器的頻率變動(dòng)(溫度特性和老化)。該振蕩電路(30)是將以下部件一體化在IC封裝(15)內(nèi)而形成的，即振蕩器(振蕩單元)(2)，其包含石英振子(振動(dòng)元件)(1)，輸出振蕩信號(hào)(8)；F/V轉(zhuǎn)換器(F/V轉(zhuǎn)換單元)(4)，其將振蕩信號(hào)(8)的頻率轉(zhuǎn)換為與其對應(yīng)的電壓；以及存儲(chǔ)器(存儲(chǔ)單元)(6)，其存儲(chǔ)用于對振蕩信號(hào)(8)的頻率進(jìn)行校正的頻率校正信息。并且，IC封裝具有振蕩輸出端子(8)、頻率偏差電壓輸出端子(F/V轉(zhuǎn)換器輸出端子)(12)、存儲(chǔ)器輸出端子(9、11)以及石英振子端子。
文檔編號(hào)H03B5/04GK102195562SQ201110049599
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月1日
發(fā)明者山本壯洋, 石川匡亨, 磯畑健作 申請人:精工愛普生株式會(huì)社